無變壓器開關(guān)模式電源電路圖講解

無變壓器開關(guān)模式電源電路圖（一）

以下分享的是基于LNK304的無變壓器開關(guān)模式電源電路圖：LNK304是一款元件數(shù)量少、高效的離線開關(guān)IC，可支持降壓、降壓-升壓和反激式拓?fù)?。該IC具有內(nèi)置的自動(dòng)啟動(dòng)電路，用于短路和開環(huán)故障保護(hù)。LNK304的其他特性包括低溫變化，熱關(guān)斷，高擊穿電壓，良好的線路和負(fù)載調(diào)節(jié)，高帶寬，寬輸入電壓范圍（85至230VAC）等。一般來說，與許多其他分立式降壓穩(wěn)壓器相比，LNK304具有更好的性能。

LNK304的引腳配置和典型應(yīng)用圖如上所示。漏極（D）引腳是內(nèi)置功率MOSFET的漏極連接。外部通過通電容器（0.1uF）連接到旁路（BP）端子。反饋（FB）引腳控制內(nèi)置功率MOSFET的開關(guān)。高于49uA的電流將抑制開關(guān)。內(nèi)部功率MOSFET源極連接到源極（S）引腳。

實(shí)用的12V/120mA無變壓器開關(guān)模式電源的電路圖如上所示。電阻R1、電容C1和C2、二極管D1和D2以及電感L1構(gòu)成輸入級(jí)。D1和D2構(gòu)成整流器部分，而C1和C2是輸入濾波器。電阻R1是一種易熔電阻，可限制浪涌電流，增加差模噪聲衰減，并用作輸入安全保險(xiǎn)絲。

下一級(jí)是穩(wěn)壓器級(jí)，由ICLNK304、二極管D3和D4、電容器C3、C4和C5、電阻R3、R4和R5以及電感L2組成。D3是續(xù)流二極管，而L2是輸出扼流圈。C5是輸出濾波電容，它將輸出紋波電壓限制在盡可能低的值。ICLNK304的配置使得電源在最不連續(xù)的模式下工作，這就是為什么使用快速恢復(fù)二極管（UF4005）作為續(xù)流二極管（D3）的原因。UF4005的反向恢復(fù)時(shí)間約為75nS，對(duì)于給定的情況來說已經(jīng)足夠了。

二極管D3和D4兩端的壓降幾乎相同，因此C4兩端的電壓跟蹤輸出電壓，該電壓由電阻R2、R3組成的網(wǎng)絡(luò)拾取并饋送到反饋引腳。R2和R3設(shè)置輸出電壓，對(duì)于12V輸出，反饋引腳上的電壓必須為1.65VDC。電路通過跳過開關(guān)周期來實(shí)現(xiàn)穩(wěn)壓。當(dāng)輸出電壓上升時(shí)，反饋引腳上的電流也會(huì)上升，當(dāng)電流上升到閾值以上時(shí)，跳過后續(xù)周期，直到反饋引腳上的電流低于閾值，從而保持恒定的輸出電壓。

如果在50mS時(shí)間段內(nèi)沒有跳過任何周期，IC將自動(dòng)重啟，這將最大輸出功率限制為最大過載功率的6%。這就是實(shí)現(xiàn)過載保護(hù)的方式。電阻R4用作小預(yù)緊帶，可消除跟蹤誤差的影響。

無變壓器開關(guān)模式電源電路圖（二）

開關(guān)電源輸出直流電壓V0=12V，最大負(fù)載電流I=100mA。電路很簡單，顯著的特點(diǎn)就是沒有開關(guān)變壓器，因此這個(gè)電路是與市電直通的沒有隔離，制作調(diào)試應(yīng)注意安全！

電路圖如上所示。220V的交流電壓經(jīng)VD2半波整流和電容C2濾波，為功率開關(guān)管MOSFET（VT1）的柵極和開關(guān)晶體管VT2的集電極提供直流工作電壓。

R1、RP與電容C1組成RC移相網(wǎng)絡(luò)。VD3是為電容C1對(duì)地充、放電而設(shè)置的。功率開關(guān)MOSFET的導(dǎo)通與關(guān)斷，受小信號(hào)晶體管VT2的控制。

在交流電壓VAc的正半周，通過R1、RP使VT2導(dǎo)通。在VT2導(dǎo)通期間，VT1關(guān)斷。反之，在VT2截止時(shí)，VT1飽和導(dǎo)通。二極管VD1的作用是確保T1只在Vac的正半周的初始階段導(dǎo)通，形成針狀脈沖電流對(duì)大容量濾波電容C3充電。

RC移相網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生一個(gè)移相電壓Vph，而且該電壓以輸入交流電壓Vac跨零交叉點(diǎn)為起點(diǎn)、移相電壓Vph只要達(dá)到VD的門限電壓，VT2則開啟導(dǎo)通，從而使VT1截止，于是對(duì)電容C3的充電終止。VT2關(guān)斷于工頻市電過零交叉點(diǎn)之后。

由于VT1的漏極串接一只整流二極管VD1，故在Vac負(fù)半周不可能對(duì)C3充電。盡管在VT1導(dǎo)通時(shí)產(chǎn)生的針狀脈沖電流寬度很窄，也就是說對(duì)C3的充電時(shí)間很短，但由于C3的容量非常之大，放電時(shí)間常數(shù)也就很大，C3上的電壓因放電剛開始下降或下降不多的情況下，VT1再次導(dǎo)通，又開始對(duì)C3充電。因此，在C3兩端可產(chǎn)生比較平滑的直流輸出電壓VO。

在VT1漏極上串聯(lián)的電阻R2，其阻值一般為0.1RL。其作用是用作減小充電電流峰值，并可延長功率開關(guān)MOSFET的導(dǎo)通時(shí)間。